JP2011232175A - Method for inspecting wire connection of air/fuel ratio sensor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両生産工場における空燃比センサの結線検査方法に関し、特にディーゼルエンジンの排気管に設けられる空燃比センサの結線検査方法に関する。 The present invention relates to an air-fuel ratio sensor connection inspection method in a vehicle production factory, and more particularly to an air-fuel ratio sensor connection inspection method provided in an exhaust pipe of a diesel engine.
従来、空燃比センサは公知となっている。特許文献1は、空燃比センサとしてのガスセンサを開示している。例えば、ディーゼルエンジンであれば、DPF(Diesel Particulate Filter)を再生制御するため、排気管内においてDPFの上流側に空燃比センサが設けられている。
Conventionally, air-fuel ratio sensors are known.
空燃比センサは、センサ素子と、センサ素子を活性化させるためのヒータと、を内部に備えている。空燃比センサが通電されたときには、ヒータがセンサ素子の周囲を加熱し、センサ素子を活性化させる。なお、空燃比センサのセンサ素子は、高温状態で被水した場合には、センサ素子割れが発生するという問題がある。 The air-fuel ratio sensor includes a sensor element and a heater for activating the sensor element. When the air-fuel ratio sensor is energized, the heater heats the surroundings of the sensor element and activates the sensor element. Note that the sensor element of the air-fuel ratio sensor has a problem that the sensor element cracks when it is exposed to water at a high temperature.
一方、ディーゼルエンジンの排気中には、燃焼により発生した水分が含まれている。そのため、ディーゼルエンジンの排気管の内部に設けられる空燃比センサが通電されるときには、排気管内が十分に乾燥している必要がある。通常、空燃比センサに通電する、すなわち空燃比センサによって排気管の空燃比を計測する場合、ならびに、後述するように空燃比センサが結線確認の自己診断制御を実施する場合には、排気管の内部が完全に乾燥している場合にのみ行われる。排気管の内部が完全に乾燥している場合とは、乾燥条件として、エンジンが所定時間運転されることによって、排気温度、エンジン冷却水温度、DPFの触媒温度等が所定温度以上となることが条件とされる。 On the other hand, moisture generated by combustion is contained in the exhaust of the diesel engine. For this reason, when the air-fuel ratio sensor provided in the exhaust pipe of the diesel engine is energized, the exhaust pipe needs to be sufficiently dry. Normally, when the air-fuel ratio sensor is energized, that is, when the air-fuel ratio of the exhaust pipe is measured by the air-fuel ratio sensor, and when the air-fuel ratio sensor performs the self-diagnosis control for confirming the connection as will be described later, Only done when the interior is completely dry. The case where the inside of the exhaust pipe is completely dry means that the exhaust temperature, the engine coolant temperature, the catalyst temperature of the DPF, and the like become equal to or higher than a predetermined temperature by operating the engine for a predetermined time as a drying condition. It is a condition.
また、空燃比センサは、他のセンサ同様に結線確認の自己診断制御が実施される。結線確認とは、センサのコネクタが確実に装着されているか、あるいはセンサの導線が断線していないか、について確認することをいう。結線確認の自己診断制御では、ECU(Engine Control Unit)は、バッテリより供給される電力を空燃比センサに通電し、空燃比センサに所定電流値以上の電流値が流れた場合には、空燃比センサの結線が正常であると確認する。 In addition, the air-fuel ratio sensor is subjected to self-diagnosis control for confirming the connection as with other sensors. The connection check means checking whether the sensor connector is securely attached or whether the sensor lead is broken. In self-diagnosis control for connection confirmation, an ECU (Engine Control Unit) energizes the air-fuel ratio sensor with electric power supplied from the battery, and when a current value equal to or greater than a predetermined current value flows through the air-fuel ratio sensor, the air-fuel ratio Check that the sensor connection is normal.
空燃比センサの結線確認は、車両生産工場においても実施される。しかし、車両検査工程の前行程においてエンジンが始動されていた場合には、排気管の内部に水分が存在している可能性があり、空燃比センサに通電すると、空燃比センサのセンサ素子割れが発生するおそれがある。また、車両検査工程の結線確認において、通常の結線確認の自己診断制御を実施するように乾燥条件が成立するまでエンジンの運転を行うことは、車両検査工程が長時間となるため、車両検査工程の検査効率が低下する。 The connection confirmation of the air-fuel ratio sensor is also carried out at the vehicle production factory. However, if the engine has been started in the previous process of the vehicle inspection process, there is a possibility that moisture exists in the exhaust pipe, and if the air-fuel ratio sensor is energized, the sensor element of the air-fuel ratio sensor will be cracked. May occur. Further, in the connection check of the vehicle inspection process, since the vehicle inspection process takes a long time to operate the engine until the dry condition is established so that the self-diagnosis control of the normal connection check is performed, the vehicle inspection process The inspection efficiency is reduced.
解決しようとする課題は、センサ素子割れが生じることがない空燃比センサの結線検査方法を提供することである。 The problem to be solved is to provide a connection inspection method for an air-fuel ratio sensor that does not cause sensor element cracking.
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。 The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving the problem will be described.
即ち、請求項1においては、車両生産工場における空燃比センサの結線検査方法であって、前記車両生産工場は、検査制御手段を備え、前記空燃比センサは、車両が備えるディーゼルエンジンの排気管に設けられるとともに、前記車両に設けられる車両制御手段に接続され、前記車両制御手段は、所定の乾燥条件が成立した状態で前記空燃比センサに第一所定期間だけ通電して、前記空燃比センサに流れる電流値を計測し、該第一所定期間に基準電流値より大きい電流値が流れた場合には、該空燃比センサの結線が正常であると自己診断する機能を備え、前記検査制御手段を前記車両制御手段に接続し、前記ディーゼルエンジンを未だ始動していない状態とし、前記検査制御手段によって、前記車両制御手段を用いて、前記乾燥条件を確認することなく、強制的に前記空燃比センサに第二所定期間だけ通電して、前記空燃比センサに流れる電流値を計測し、該第二所定期間に基準電流値より大きい電流値が流れた場合には、該空燃比センサの結線が正常であると判定するものである。 That is, according to the first aspect of the present invention, there is provided a method for inspecting an air-fuel ratio sensor connection in a vehicle production factory, wherein the vehicle production factory includes inspection control means, and the air-fuel ratio sensor is provided in an exhaust pipe of a diesel engine provided in the vehicle. And is connected to a vehicle control means provided in the vehicle. The vehicle control means energizes the air-fuel ratio sensor for a first predetermined period in a state where a predetermined drying condition is satisfied, and A function for self-diagnosis that the connection of the air-fuel ratio sensor is normal when the flowing current value is measured and a current value larger than a reference current value flows during the first predetermined period; Connected to the vehicle control means, the diesel engine is not started yet, and the drying control is confirmed by the inspection control means using the vehicle control means. Without forcibly energizing the air-fuel ratio sensor for a second predetermined period and measuring the current value flowing through the air-fuel ratio sensor, and when a current value greater than a reference current value flows during the second predetermined period Determines that the connection of the air-fuel ratio sensor is normal.
請求項2においては、請求項1記載の空燃比センサの結線検査方法であって、前記第二所定時期間は、前記第一所定期間よりも短い、空燃比センサの結線検査方法である。 According to a second aspect of the present invention, in the connection inspection method for an air-fuel ratio sensor according to the first aspect, the second predetermined time period is shorter than the first predetermined period.
本発明の空燃比センサの結線検査方法によれば、センサ素子割れが生じることがない。 According to the air-fuel ratio sensor connection inspection method of the present invention, sensor element cracks do not occur.
本実施形態の結線検査方法とは、検査設備である車両検査設備20において検査対象である車両10に設けられるA/Fセンサ30の結線が正常であるかを検査する方法である。
The connection inspection method of the present embodiment is a method for inspecting whether the connection of the A /
図1を用いて、車両10および車両検査設備20について説明する。
車両10は、ディーゼルエンジン11と、排気管12と、DPF(Diesel Particulate Filter)13と、車両制御手段としてのECU(Engine Control Unit)15と、空燃比センサとしてのA/Fセンサ30と、を具備している。
The
The
排気管12は、ディーゼルエンジン11の排気マニホールド(図示なし)から車両10の外部まで延設されている。DPF13は、排気管12の途上に配置され、ディーゼルエンジン11の排気ガスに含まれるPM(Particulate Matter)を捕集するフィルタである。
The
ECU15は、車両10のディーゼルエンジン11によるエンジン運転における電気的な制御を総合的に行うためのコントローラであって、制御モードとして、通常走行を行う場合の制御形式である通常モードと、車両検査がなされる場合の制御形式である検査モードと、を具備している。また、ECU15は、故障コード(例えば後述する故障コードC1)を記録し、予め設定値等(例えば後述する基準電流値E1)を設定できる機能を有している。
The ECU 15 is a controller for comprehensively performing electrical control in engine operation by the
A/Fセンサ30について説明する。
A/Fセンサ30は、バッテリ(図示略)より供給される電力が通電され、排気ガス濃度(排気ガス中における酸素濃度)を検出するセンサである。A/Fセンサ30は、排気管12の内部におけるDPF13よりも上流側に設けられている。A/Fセンサ30は、例えば500℃まで昇温されることでセンサ素子が活性状態となり、センサ素子は活性状態で排気ガス濃度(排気ガス中における酸素濃度)を高い精度で検出できる。そのため、A/Fセンサ30は、電気ヒータを備えており、通電による電気ヒータの発熱によってセンサ素子を活性状態とするとともに、センサ素子の活性状態を保持する。
なお、A/Fセンサ30は、高温状態で水を被ることで、センサ素子割れが発生する問題がある。
The A /
The A /
In addition, the A /
一方、ディーゼルエンジン11の排気中には、燃焼により発生した水分が含まれている。そのため、ディーゼルエンジン11の排気管12の内部に設けられるA/Fセンサ30が通電されるときには、排気管12の内部が十分に乾燥している必要がある。そのため、通常、A/Fセンサ30が通電される、すなわち、A/Fセンサ30によって排気ガスの酸素濃度を計測する場合、ならびに、後述するようにA/Fセンサ30が結線確認の自己診断制御を実施する場合には、排気管12の内部が完全に乾燥している場合にのみ行われる。
On the other hand, moisture generated by combustion is contained in the exhaust of the
排気管12の内部が完全に乾燥している場合とは、乾燥条件として、ディーゼルエンジン11が所定時間運転されることによって、少なくとも排気温度、エンジン冷却水温度、DPFの触媒温度等が所定温度以上となることが必要とされる。前記乾燥条件は、予めECU15に設定されている。本実施形態において、乾燥条件の詳細については説明を省略する。
When the inside of the
車両検査設備20について説明する。
車両工場の生産ラインは、車両組立ラインと、車両検査ラインと、を具備している。車両検査ラインは、車両検査設備20を具備している。車両検査設備20では、車両10のA/Fセンサ30の結線確認の検査が実施される。結線確認とは、A/Fセンサ30のコネクタが確実に装着されているか、あるいは、A/Fセンサ30に接続される導線が断線していないか、について確認することをいう。
The
The production line of the vehicle factory includes a vehicle assembly line and a vehicle inspection line. The vehicle inspection line includes a
車両検査設備20は、検査制御手段としての検査コントローラ25と、台21と、通信線22と、を具備している。検査コントローラ25は、台21に載置されている。車両10におけるA/Fセンサ30の結線確認の検査が実施されるときには、検査コントローラ25は、通信線22によってECU15と接続される。
The
図2を用いて、自己診断制御の流れについて説明する。
ECU15は、A/Fセンサ30の結線確認を自己診断する機能(以下、自己診断制御)を有している。結線確認の自己診断制御とは、A/Fセンサ30のコネクタが確実に装着されているか、あるいは、A/Fセンサ30の導線が断線していないか、について確認することをいう。結線確認の自己診断制御は、ECU15の通常モードにおいて実施され、車両10の走行中であっても実施される。
The flow of self-diagnosis control will be described with reference to FIG.
The
ECU15は、ステップS110において、乾燥条件によって排気管12の内部が乾燥しているかどうかを確認し、乾燥条件が成立した場合(乾燥条件を全て満たしていた場合)にはステップS120に移行し、乾燥条件が成立しない場合には自己診断制御を実施しない。なお、本実施形態において、乾燥条件の詳細については説明を省略する。
In step S110, the
ECU15は、ステップS120において、バッテリより供給される電力をA/Fセンサ30に第一所定時間t1だけ通電する。そして、ECU15は、ステップS130において、第一所定時間t1にA/Fセンサ30に流れる電流値Eを読み出す(計測する)。
In step S120, the
ECU15は、ステップS140において、読み出した電流値Eが予め設定されている基準電流値E1より大きいかどうかを判定し、基準電流値E1より大きい場合には結線が正常であるとして自己診断制御を終了し、基準電流値E1以下の場合には結線が異常であるとしてステップS150に移行する。ECU15は、ステップS150において、A/Fセンサ30の結線が異常であるとして故障コードC1を1と記録する。
In step S140, the
故障コードC1とは、A/Fセンサ30の結線に関する故障コードである。すなわち、故障コードC1が0であればA/Fセンサ30は結線が正常である。また、故障コードC1が1であれば結線が異常である、すなわち、A/Fセンサ30はコネクタが確実に装着されていない、あるいは、A/Fセンサ30の導線が断線している状態である。
The failure code C <b> 1 is a failure code related to the connection of the A /
図3を用いて、本実施形態の結線検査方法の流れについて説明する。
本実施形態の結線検査を実施するときには、車両検査設備20の検査コントローラ25と、車両10のECU15とが、通信線22によって接続されているものとする。また、本実施形態の結線検査を実施するときには、車両10は車両工場の生産ラインにおいて未だディーゼルエンジン11が始動されておらず、イグニッションキーがОNとされることでECU15が作動しているものとする。
The flow of the connection inspection method of this embodiment will be described with reference to FIG.
When performing the connection inspection of the present embodiment, it is assumed that the
検査コントローラ25は、ステップS210において、ディーゼルエンジン11がОFFであって、かつ、イグニッションキーがОNであるかを判定する。このとき「ディーゼルエンジン11がОFFであって、かつ、イグニッションキーがОNである」とは、ディーゼルエンジン11が車両組立ラインと車両検査ラインとを含めた車両工場の生産ラインにおいて未だ始動されておらず、イグニッションキーがОNとされることでECU15が作動していることをいう。
In step S210, the
検査コントローラ25は、ステップS210において、ディーゼルエンジン11がОFFであって、かつ、イグニッションキーがОNであればステップS220に移行し、ディーゼルエンジン11がОNである、または、イグニッションキーがОFFであれば、A/Fセンサ30の結線検査を実施しないものとする。
In step S210, the
検査コントローラ25は、ステップS220において、ECU15の制御モードを通常モードから検査モードに切り替える。ECU15は、検査モードにおいて、通常モードにおけるA/Fセンサ30の結線確認の自己診断制御について、ディーゼルエンジン11が未だ始動されていないことが明らかなため乾燥条件が成立しているか否かの確認を行うことなく、第一所定時間t1を第二所定時間t2として自己診断制御を実施する。
In step S220, the
車両検査ラインでは走行中と比較してECU15およびバッテリ等の電気回路が安定しているため、検査時間はECU15の自己診断制御のA/Fセンサ30への通電時間である第一所定時間t1よりも短い第二所定時間t2によって検査が実施できるので、第二所定時間t2は、第一所定時間t1よりも短い時間に設定している。
In the vehicle inspection line, the
検査コントローラ25は、具体的には、ステップS230からステップS260までにおいて(図3における破線に囲まれたステップ)、ECU15に対して、A/Fセンサ30の結線確認の自己診断制御を実施させる。
Specifically, the
ECU15は、ステップS230において、バッテリより供給される電力をA/Fセンサ30に第二所定時間t2だけ通電する。そして、ECU15は、ステップS240において、第二所定時間t2にA/Fセンサ30に流れる電流値Eを読み出す。
In step S230, the
ECU15は、ステップS250において、読み出した電流値Eが予めECU15に設定されている基準電流値E1より大きいかどうかを判定し、基準電流値E1より大きい場合には結線が正常であるとして自己診断制御を終了し、基準電流値E1以下の場合には結線が異常であるとしてステップS260に移行する。ECU15は、ステップS260において、結線が異常であるとして故障コードC1を1と記録する。
In step S250, the
検査コントローラ25は、ステップS310において、ECU15に記録されている故障コードC1を読み出す。そして、検査コントローラ25は、ステップS320において、ECU15に記録されている故障コードC1を確認し、故障コードC1が0の場合にはステップS330に移行して結線検査を合格とし、故障コードC1が1の場合にはステップS340に移行し結線検査を不合格とする。
In step S310, the
本実施形態の結線検査方法では、ディーゼルエンジン11が車両工場の生産ラインにおいて未だ始動されていないことを条件とするものの、車両組立ラインではディーゼルエンジン11を始動する必要のある工程もある。そこで、結線検査方法のステップS210からステップS260までの工程を車両組立ラインのディーゼルエンジン11が始動される前の工程(未だディーゼルエンジン11が運転されていない状態にある工程)において実施し、結線検査方法のステップS310からステップS340までの工程を車両検査ラインにおいて実施することもできる。
In the connection inspection method according to the present embodiment, although the
図4を用いて、本実施形態の結線検査方法の時系列変化について説明する。
図4(A)および図4(B)は、結線検査における電流値EおよびA/Fセンサ30の温度であるセンサ温度Tの時系列変化を示し、図4(A)は結線が正常である場合の電流値Eおよびセンサ温度Tを示し、図4(B)は結線が異常である場合の電流値Eおよびセンサ温度Tを示している。
The time series change of the connection inspection method of the present embodiment will be described with reference to FIG.
4 (A) and 4 (B) show time-series changes in the current value E and the sensor temperature T, which is the temperature of the A /
また、図4(A)および図4(B)は、縦軸に示されるディーゼルエンジン11のОNまたはОFF、イグニッションキーのОNまたはОFF、検査コントローラ25の指令フラグ、検査モードのОNまたはОFF、A/Fセンサ30への通電のОNまたはОFF、電流値E、センサ温度T、故障コードC1、の時系列変化を横軸に示している。なお、検査コントローラ25の指令フラグは、検査コントローラ25がECU15に指令を行うときを1で表すものとしている。
4 (A) and 4 (B) show the ON / OFF of the
図4(A)および図4(B)に示すように、ディーゼルエンジン11がОFF、イグニッションキーがОNとされた状態で、検査コントローラ25によってECU15の検査モードがОNとされ、さらに検査コントローラ25によってバッテリより供給される電力をA/Fセンサ30に第二所定時間t2だけ通電する。
As shown in FIGS. 4 (A) and 4 (B), the inspection mode of the
図4(A)に示すように、A/Fセンサ30結線が正常である場合には、A/Fセンサ30が通電される第二所定時間t2において、電流値Eが経時的に上昇し、基準電流値E1より大きい値となる。同時にA/Fセンサ30のセンサ温度Tも上昇する。
As shown in FIG. 4A, when the A /
図4(B)に示すように、A/Fセンサ30結線が異常である場合には、A/Fセンサ30が通電される第二所定時間t2において、電流値Eは0のままであって、基準電流値E1以下の値である。同時にA/Fセンサ30のセンサ温度Tも上昇しない。
As shown in FIG. 4B, when the connection of the A /
このようにして、本実施形態の車両検査ラインにおけるA/Fセンサ30の結線検査方法によれば、ディーゼルエンジン11が未だ始動されない状態でA/Fセンサ30に通電するため、A/Fセンサ30のセンサ素子割れが生じることがない。
また、ECU15の自己診断制御を用いて結線検査を実施するため、車両検査設備20を簡易な構成とすることができる。
さらに、ECU15の自己診断制御の乾燥条件を確認することなしに結線検査を実施するため、車両検査時間を短縮できる。
Thus, according to the connection inspection method of the A /
In addition, since the connection inspection is performed using the self-diagnosis control of the
Furthermore, since the connection inspection is performed without confirming the drying conditions for the self-diagnosis control of the
また、本実施形態の車両検査ラインにおけるA/Fセンサ30の結線検査方法によれば、第一所定時間t1よりも短い第二所定時間t2によって検査を実施することで、A/Fセンサ30が高温となる時間を低減できるため、A/Fセンサ30のセンサ素子割れのおそれを低減できる。
Moreover, according to the connection inspection method of the A /
10 車両
11 ディーゼルエンジン
12 排気管
15 ECU(Engine Control Unit)
20 車両検査設備
25 検査コントローラ
30 A/Fセンサ
C1 故障コード
E 電流値
E1 基準電流値
t1 第一所定時間
t2 第二所定時間
10
20
Claims (2)
前記車両生産工場は、検査制御手段を備え、
前記空燃比センサは、車両が備えるディーゼルエンジンの排気管に設けられるとともに、前記車両に設けられる車両制御手段に接続され、
前記車両制御手段は、所定の乾燥条件が成立した状態で前記空燃比センサに第一所定期間だけ通電して、前記空燃比センサに流れる電流値を計測し、該第一所定期間に基準電流値より大きい電流値が流れた場合には、該空燃比センサの結線が正常であると自己診断する機能を備え、
前記検査制御手段を前記車両制御手段に接続し、
前記ディーゼルエンジンを未だ始動していない状態とし、
前記検査制御手段によって、前記車両制御手段を用いて、前記乾燥条件を確認することなく、強制的に前記空燃比センサに第二所定期間だけ通電して、前記空燃比センサに流れる電流値を計測し、該第二所定期間に基準電流値より大きい電流値が流れた場合には、該空燃比センサの結線が正常であると判定する、
空燃比センサの結線検査方法。 A connection inspection method for an air-fuel ratio sensor in a vehicle production factory,
The vehicle production factory includes inspection control means,
The air-fuel ratio sensor is provided in an exhaust pipe of a diesel engine provided in the vehicle, and is connected to vehicle control means provided in the vehicle.
The vehicle control means energizes the air-fuel ratio sensor for a first predetermined period while a predetermined drying condition is satisfied, measures a current value flowing through the air-fuel ratio sensor, and outputs a reference current value during the first predetermined period. When a larger current value flows, it has a function of self-diagnosis that the connection of the air-fuel ratio sensor is normal,
Connecting the inspection control means to the vehicle control means;
The diesel engine is not yet started,
The inspection control means forcibly energizes the air-fuel ratio sensor for a second predetermined period without using the vehicle control means to check the drying condition, and measures the current value flowing through the air-fuel ratio sensor. When the current value larger than the reference current value flows during the second predetermined period, it is determined that the connection of the air-fuel ratio sensor is normal.
Connection inspection method for air-fuel ratio sensor.
前記第二所定時期間は、前記第一所定期間よりも短い、
空燃比センサの結線検査方法。 A connection inspection method for an air-fuel ratio sensor according to claim 1,
The second predetermined time period is shorter than the first predetermined period;
Connection inspection method for air-fuel ratio sensor.
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